PROBLEMI DI EQUILIBRIO TERMICO

  1. Un solido di massa pari a 400 g viene riscaldato a 90 C e poi immerso in un contenitore a pareti adiabatiche, contente 1.5 l di acqua inizialmente a 15 C. Se la temperatura finale del sistema di 18 C, si determini il calore specifico del solido.
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  1. Un blocco di ferro di massa 500 g alla temperatura iniziale di 145 C viene immerso in un calorimetro contenente 280 g d’acqua alla temperatura iniziale di 20 C. Determinare quale temperatura d’equilibrio raggiunger il sistema.
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  1. Del ghiaccio tritato a 0 C viene immerso in acqua bollente (100 C). Sapendo che la massa del ghiaccio mg = 500 g e quella dell’acqua ma = 240 g, determinare lo stato finale del sistema una volta che esso ha raggiunto l’equilibrio.
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  1. Un pezzetto di ghiaccio di massa m e alla temperatura di T1 = 250K viene immerso in m2 = 60 g di acqua a temperatura di T2 = 330 K. Se il sistema contenuto in un recipiente a pareti adiabatiche : a) si determini per quali valori della massa m il pezzetto di ghiaccio fonde completamente; b) calcolare la temperatura di equilibrio del sistema se la massa del cubetto di ghiaccio vale 35g (il calore specifico del ghiaccio la met del calore specifico dell'acqua).
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  1. Un barattolo di alluminio pesa vuoto 180 g e contiene 50 g di acqua a 20 C. Si riscaldano 200 g di pallini di piombo per taratura a 100 C e si versano nel barattolo. Determinare la temperatura del sistema all’equilibrio.
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  1. In un contenitore isolato termicamente dall'esterno vengono posizionati un pezzo di rame di 200 g alla temperatura di 25 C e un pezzo d'alluminio di 300 g alla temperatura T. L'equilibrio viene raggiunto alla temperatura di 33 C. Determina la temperatura iniziale dell'alluminio T.
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  1. Un blocchetto di metallo di 450 g e alla temperatura di 50 C viene immerso in un contenitore contenente 1.5 l d'acqua alla temperatura di 18 C. La temperatura finale di equilibrio, in assenza di scambi di calore con l'esterno, 19 C. Qual' il calore specifico del metallo ?
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  1. Un proiettile di piombo da 25 g viene sparato a una velocit di 200 m/s e va a conficcarsi in un blocco di ghiaccio che si trova alla temperatura di fusione. Il calore specifico del piombo vale 129 J/kgC. La temperatura del proiettile inizialmente di 25 C. Trascura le dispersioni di energia durante il volo del proiettile e calcola quanto ghiaccio fonde se assumi che, nell'urto, tutta l'energia cinetica del proiettile si trasformi in energia termica.
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  1. Un liquido viene portato all'ebollizione assorbendo da un fornello una potenza costante. Il recipiente che lo contiene ha capacit termica trascurabile. Appena prima dell'ebollizione la temperatura del liquido cresce di 4 K al minuto e nei successivi 40 minuti tutto il liquido vaporizza. Determina il rapporto fra il calore specifico del liquido e il calore latente di vaporizzazione .
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  1. Un pezzo di alluminio di 800 g viene riscaldato a 400 C e poi inserito in un recipiente che contiene 3.5 L di acqua a 60 C alla pressione atmosferica. Calcola la massa di acqua eventualmente vaporizzata e la temperatura di equilibrio raggiunta.
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